“超级全能生”2017高考全国卷26省联考(甲卷)(本卷适用于全国卷Ⅱ地区)

2017-08-08 03:01
教学考试(高考化学) 2017年2期
关键词:酸性溶液

“超级全能生”2017高考全国卷26省联考(甲卷)(本卷适用于全国卷Ⅱ地区)

[编者按]本次考试由新东方优能中学、《教学考试》杂志社、天利38套共同发起组织,全国26个省市的数十万考生参加,试题创新度较高,吻合高考命题趋势,本刊特刊发以供广大读者考前模拟检测,希望对大家备考有所帮助。

可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Al—27 S—32 Fe—56

第Ⅰ卷(选择题 共42分)

一、选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

7.食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化合物,下列说法正确的是( )

A.食品添加剂均为化学合成的

B.维生素C易被氧化,不适合做食品添加剂

C.小苏打不属于食品添加剂

D.二氧化硫可作葡萄酒中的防腐剂

8.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )

A.热稳定性:NH3>H2S

B.元素最高化合价:S>F

C.酸性:H2SO3>H2CO3

D.金属性:Mg>Be

9.已知对甲基苯甲醛结构简式如图,下列说法错误的是()

A.对甲基苯甲醛在一定条件下与氢气反应的产物一定是对甲基苯甲醇

B.对甲基苯甲醛核磁共振氢谱上共有4个波峰

C.对甲基苯甲醛分子中所有原子不可能都处于同一平面

D.对甲基苯甲醛与苯乙醛互为同分异构体

10.以NA代表阿伏加德罗常数,下列表述正确的是( )

A.1mol AlCl3在熔融状态时离子总数为4 NA

B.常温下,向1L0.2mol/L的盐酸溶液中通入氨气,当溶液pH=7时,溶液中NH+4的数目等于0.2 NA

C.标准状况下,33.6LSO3含有的分子数为1.5 NA

D.电解精炼铜时,若转移电子总数为2 NA,则阳极减少的质量为64g

11.韩国三星公司手机因电池问题被频频曝光,电池的安全性和环保性再次被公众所重视。某公司开发改进的联氨(N2H4)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)工作原理如图,下列说法正确的是( )

A.N极为电源的负极

B.电极上每消耗1mol联氨,则转移电子12mol

C.联氨从c口送入

D.资料显示联氨的引火性较高,因此可将联氨改进为更稳定的N2H4·H2O(水合联氨)

12.氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,如图是工业上用印刷电路板的蚀刻液的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl的流程,下列推理不合理的是( )

A.物质Z可能是盐酸酸化过的双氧水

B.废液①中主要阳离子为Fe2+

C.CuCl晶体微溶于水、溶于稀硫酸

D.该生产流程可以实现硫酸的循环再利用

13.用如图所示装置进行下列实验:

实验设计、实验现象、实验结论均合理的是( )

选项实验设计实验现象实验结论盐酸酸性强A将少量稀盐酸滴入碳酸钠溶液中烧瓶中立即产生无色气泡于碳酸B将饱和食盐水滴入电石中烧杯中酸性高锰酸钾溶液紫色褪去不能说明乙炔一定具有还原性说明氢氧化C将适量氢氧化钠溶液滴入三氯化铝溶液中烧瓶中先产生白色沉淀,后逐渐溶解铝具有两性D将适量稀硝酸滴入少量铁粉中试剂瓶中逐渐有红棕色气体产生稀硝酸与铁反应生成二氧化氮

第Ⅱ卷(非选择题 共58分)

二、非选择题(包括必考题和选考题两部分)

(一)必考题(本题共3小题,共43分)

26.(14分)“神舟十一号”飞船与“天宫二号”成功交会对接举世瞩目,是中国科技和工业实力的象征,许多科研单位攻坚克难,做出了卓越贡献。

Ⅰ.在“神舟十一号”工程中,中铝西南铝承担了20多个品种、70多个规格的铝合金关键材料和构件的研制和试制任务,主要用于飞船的“骨架”和运载火箭的结构件、连接件和受力件等。铝在工业上用电解熔融态的Al2O3制得,从铝土矿(主要成分是Al2O3和SiO2)中提炼Al2O3的流程如下:

(1)反应1用到了NaOH溶液,实验室模拟该反应时需配制230mL 1mol·L-1NaOH溶液,配制过程中必须用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、试剂瓶、胶头滴管外,还有________。

(2)反应2中往往使用过量的气体A,A分子的结构式是________,写出使用过量气体A对应的反应2的离子方程式:___________________________________________。

Ⅱ.东北特钢为“神舟十一号”和“长征二号”提供了高强钢、高温合金和不锈钢3个系列的20多种新材料,以及多种型号的高强度不锈弹簧钢丝、合金冷镦钢丝、合金弹簧钢丝、不锈冷镦钢丝、优质结构钢丝、碳素弹簧钢丝、不锈钢带和软磁合金钢带。以下是某学习兴趣小组研究碳素弹簧钢丝的部分过程。

(3)将已去除表面氧化物的碳素弹簧钢丝放入冷的浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,钢丝表面无明显变化,其原因是_______________________。

(4)另称取进行除锈后的碳素弹簧钢丝放入稀硫酸中,充分反应后得到溶液X。

①若要确认X中的Fe2+应选用______(填字母)。

a.KSCN溶液和氯水b.铁粉和KSCN溶液

c.铁氰化钾溶液d.KMnO4酸性溶液

②用吸管吸出溶液X少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式:__________________,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此作了多种假设,某同学的假设是“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态”。如果+3价铁被氧化为FeO,试写出该假设中反应的离子方程式:_________________________。

③该兴趣小组查阅资料发现高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作高容量电池材料。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为____________________。

27.(14分)我国煤炭资源丰富,煤的综合利用、高效利用以及“低碳循环”引起国家高度重视。工业上将煤[C(s)]和水蒸气在高温下转化为水煤气(一氧化碳和氢气的混合气),既可用作燃料,又可用作化工原料。

(1)已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为

①反应Ⅰ在热力学上趋势很大,其原因是________________________________________________________________。

②根据以上信息,写出工业生产水煤气的热化学反应方程式:____________________________________________。

③若要进一步提高H2产量,还可以将CO进一步转化,反应为。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为________。

温度__2.041 0.270 0.012 250℃__300℃__350℃K

①由表中数据判断,ΔH1______________(填“>”“=”或“<”)0。

②某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol·L-1,此时的温度为______(从表中选择)。

③合成甲醇,为研究合成气最合适的起始组成比n(H2)∶n(CO),分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图。270℃的实验结果所对应的曲线是________(填字母);230℃时,工业生产适宜采用的合成气组成n(H2)∶n(CO)的比值范围是______(填字母)。

a.1~1.5 b.2.5~3 c.3.5~4.5

(3)利用水煤气在一定条件下也可合成被誉为“21世纪的清洁燃料”的二甲醚CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=-246.1kJ·mol-1,能提高CH3OCH3产率的反应条件是__________________。

28.(15分)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。

(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是__________________________。

(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代,请你举出一种:____________________________________________。

(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

(4)针对硫氧化物造成严重的大气污染,有研究指出,用Na2SO3溶液吸收SO2效率更高,反应生成NaHSO3溶液。兴趣小组发现得到的NaHSO3溶液,pH随)变化关系如下表:

n(SO2-3)∶n(HSO-3)H 8.1 7.2 6.1 9∶1 1∶1 1∶90 p

①根据上表判断NaHSO3溶液显________性。

②在NaHSO3溶液中,当n(SO)∶n(HSO3-)=1∶1时,溶液中离子浓度关系正确的是________(填字母)。

(5)氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。某同学用0.001mol/L酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液进行氧化还原滴定,已知反应的离子方程式是3H2O,回答下列问题:

①滴定终点的现象是_______________________________。

②移取20.00mL待测的NaHSO3溶液注入洁净的锥形瓶,进行滴定,达到终点。某同学四次测定的标准溶液体积(V)数据如下:

23.40 20.10 19.90 20.00测定次序__第一次___第二次___第三次第四次V(mL)

由此计算NaHSO3溶液的浓度为________mol/L。

③若在滴定前先用待测液润洗锥形瓶,则测定结果________(填“偏高”或“偏低”)。

(二)选考题(从给出的2个小题中任选一题作答,若多做则按所做第1题计分)

35.[化学—物质结构与性质](15分)根据已学物质结构与性质的有关知识,回答下列问题:

(1)硒元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,基态硒原子的价层电子排布图为________;H2Se属于________(填“极性”或“非极性”)分子;SeO的中心原子杂化类型是______。

(2)某原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,则该元素气态氢化物的分子空间构型为________,其在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是___________________________________________________________。

(3)2015年10月,中国药学家屠呦呦因发现青蒿素(一种用于治疗疟疾的药物)而获得诺贝尔生理学或医学奖。在确定青蒿素结构的过程中,可采用NaBH4作为还原剂,其制备方法为

①NaBH4结构如图所示,结构中存在的作用力有_________________________________________________________。

②NaH为________晶体,如图是NaH晶胞结构,则NaH晶体的配位数是________,若晶胞棱长为a,则Na原子间最小核间距为________。

36.[化学—有机化学基础](15分)

化合物E可以通过如图所示的路线合成:

已知:有机物B与FeCl3溶液能发生显色反应。

(1)检验A 中官能团的试剂可以是________(填名称)。

(2)B 中所含官能团的名称是________。

(3)CH3COCl+的反应类型是________。

(4)D与过量NaOH溶液完全反应时的化学方程式为_________________________________________________。

(5)若化合物E中带“*”号的C原子来自D中的①甲基,且该反应是取代反应,则D生成E的反应的其他产物还有_________;1mol E最多可与________mol H2反应。

(6)B有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:________。

a.能发生银镜反应

b.核磁共振氢谱只有4个峰

c.能与FeCl3溶液发生显色反应,水解时1mol可消耗3mol NaOH

【参考答案及解题提示】

7.D 【解析】食品添加剂既有人工合成的,也有天然的,故A错误;维生素C易被氧化,所以可以作食品中的抗氧化性添加剂,故B错误;小苏打受热产生二氧化碳,从而起到使食品膨松的作用,是常用的食品添加剂,故C错误;利用二氧化硫的还原性,添加微量的二氧化硫可以有效地防止葡萄酒酸败变味,故D正确.

8.C 【解析】元素非金属性越强,其对应气态氢化物的热稳定性越强,由于N元素的非金属性强于S元素,故A正确;由于F元素为非金属性最强的元素,其最高价态为0价,而S元素的最高价态为+6价,故B正确;元素周期律中比较非金属元素最高价含氧酸酸性的规律为:元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,但C项中的H2SO3并非S元素的最高价含氧酸,故C错误;同主族元素从上至下金属性逐渐增强,故D正确。

9.A 【解析】苯环一定条件下也能与氢气发生加成反应,A错误;对甲基苯甲醛分子中的等效氢有四种,故核磁共振氢谱上应有4个波峰,B正确;对甲基苯甲醛分子中甲基上的三个氢原子最多只能有一个与苯环共平面,C正确;对甲基苯甲醛与苯乙醛分子式均为C8H8O,但分子结构不一样,故互为同分异构体,D正确。

10.B 【解析】AlCl3为共价化合物,在熔融状态时不电离,没有离子,故A错误;常温下,盐酸溶液中通入氨气,根据电荷守恒:c(H+)+c(NH+4)=c(OH-)+c(Cl-),当溶液pH=7时,c(H+)=c(OH-),故c(NH+4)=c(Cl-),所以n(NH+4)=n(Cl-)=0.2mol,故B正确;标准状况下SO3不是气体,故C错误;电解精炼铜时,根据,每消耗64g的铜转移电子数为2 NA,但阳极不止是金属铜放电,故当转移电子总数为2 NA的时候,阳极减少的质量不等于64g,故D错误。

11.D 【解析】从图中信息可知,H+向电极N移动,故N极为电池的正极,A错误;根据题目提示,联氨燃料电池产生稳定、无污染的物质,可推测联氨的电极反应主要产物为N2,N元素从—2价升至0价,每消耗1mol联氨应转移4mol电子,B错误;燃料电池的燃料发生氧化反应,应从负极送入,而电极M为负极,故联氨应从b口送入,C错误。

12.C 【解析】根据废液①可转化为蚀刻液,可知废液①中主要阳离子应为Fe2+,故X为Fe,Z应为能将Fe2+氧化为Fe3+同时不引入杂质的试剂,A、B正确;氯化亚铜晶体能从硫酸中过滤出来,可推测氯化亚铜应不溶于稀硫酸,故C错误;Y为盐酸,废渣②为Cu,而废渣②转化为硫酸铜溶液和二氧化硫需要消耗硫酸,同时在最后一步生成氯化亚铜晶体时又重新生成了硫酸,故可实现硫酸的循环再利用,D正确。

13.B 【解析】少量稀盐酸滴入到碳酸钠溶液中发生反应为,不会立即产生气体,故A错误;通过电石与饱和食盐水反应制备的乙炔中含有H2S、PH3等杂质气体,同样具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;证明氢氧化铝具有两性,需要证明氢氧化铝既能与酸反应又能与碱反应,而C项中只验证了氢氧化铝能与碱反应,错误;稀硝酸与铁反应生成一氧化氮,在试剂瓶中一氧化氮遇氧气变为红棕色的二氧化氮,故D错误。

26.(14分)

(1)250mL容量瓶 (1分)

AlO2-+CO2+2H2O

(3)常温下,铁在浓硫酸中发生钝化 (2分)

③FeO2-4+3e-+4H2OFe(OH)3+5OH-(2分)

【解析】Ⅰ.(1)容量瓶没有230mL规格,因此选250mL

规格。(2)气体A是CO2,其结构式为将过量二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中,其产物应为氢氧化铝和碳酸氢钠,故对应反应2的离子方程式为AlO-2+的检验主要从其还原性角度出发,与酸性高锰酸钾反应使后者褪色,也可与铁氰化钾溶液反应产生蓝色沉淀,或被氯水氧化成Fe3+而检验出来;②根据原子守恒、电子守恒可写出反应离子方程式为;③利用高铁酸盐的氧化性使其作原电池的正极材料,发生还原反应的电极反应为

27.(14分)

(1)①反应Ⅰ为放热量大的反应 (1分)

ΔH=+131.5kJ·mol-1(2分)

③90% (2分)

(2)①< (1分) ②250℃ (2分) ③Z (2分) b(2分)

(3)增大压强、降低温度 (2分)

【解析】(1)②根据盖斯定律由反应Ⅰ-(反应Ⅱ+反应Ⅲ),可得+131.5kJ·mol-1。③设CO转化x mol,根据三段分析法可得1-x+2x=1.18,算出x等于0.18,进而算出CO转化率为90%。(2)①温度升高,K值减小,说明正反应放热,ΔH1<0。②根据三段分析法可得出反应CH3OH(g)中,三者平衡浓度依次是0.2mol/L、1.4mol/L、0.8mol/L,代入反应平衡常数表达式,可得K=2.041,得出对应温度为250℃。③当n(H2)∶n(CO)的比值相同时,作为放热反应,温度越高,CO平衡转化率越低,因此Z对应270℃;由图可知230℃时,n(H2)∶n(CO)的比值为2.5~3时,可以得到较高的转化率。(3)增大压强、降低温度均可使平衡正向移动,CH3OCH3产率提高。

28.(15分)

(1)可以增大SO2与碘水的接触面积,使SO2和碘水充分反应 (2分)

(2)酸性高锰酸钾溶液、溴水等 (1分)

(3)偏低 (2分)

(4)①酸 (1分) ②b (2分)

(5)①当最后一滴酸性KMnO4滴入锥形瓶,溶液恰好呈红色,且半分钟内不变色 (2分) ②0.002 5 (3分)③偏高 (2分)

【解析】(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以增大SO2与碘水的接触面积,使SO2和碘水充分反应。(2)二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色。(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,则通入尾气的体积增大,因此测得SO2含量偏低。(4)①通过表格可以看出,n(SO)∶n(HSO-3)为1∶90时,pH为6.1,可知HSO-3电离程度大于水解程度,溶液显酸性。②当1∶1时,pH=7.2,溶液显碱性,即c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)+可知故b正确,ac错误。(5)①滴定实验中,由于高锰酸根本身显紫红色,且反应后褪色,故指示剂就用高锰酸钾本身,滴定终点时,当最后一滴酸性KMnO4滴入锥形瓶,溶液恰好呈红色,且半分钟内不变色。②数据处理时,第一次误差太大,略去,后三次数据平均值为20.00mL,由关系式2MnO-4~5HSO-3,代入数据,可得NaHSO3溶液的浓度为0.002 5mol/L。③若在滴定前先用待测液润洗锥形瓶,则待测液增多,消耗标准液增多,测定结果偏高。

35.(15分)

(2)三角锥形 (1分) 氨分子间形成氢键,所以氨气比同族其他元素形成的氢化物沸点高 (2分)

(3)①离子键、配位键、共价键 (3分)

36.(15分)

(1)银氨溶液或新制Cu(OH)2碱性悬浊液 (2分)

(2)羟基、羧基 (2分)

(3)取代反应 (2分)

(5)甲醇 (2分) 4 (2分)

猜你喜欢
酸性溶液
酸性液体对牛奶的影响
象外之象——牛健哲《溶液》短评
『溶液』知识全解读
解读“溶液”
论证NO3-在酸性条件下的氧化性
Zr-Nb-Fe合金在LiOH溶液中的腐蚀行为
柠檬是酸性食物吗
嗜酸性脂膜炎1例与相关文献浅析
嗜酸性粒细胞增多综合征的治疗进展
镀锡溶液为什么会混浊?